林业机器人的7A52铝合金框架焊缝研究

通过实验与有限元模拟结合的方法对激光焊接林业机器人的7A52高强度铝合金框架的焊缝温度场分布和物态变化进行了研究。为提高数值模拟计算的效率和焊缝形貌的精确度,采用非均匀贝尔曲线函数划分有限元网格模型,在分析了焊接时不同状态材料对激光的吸收和衍射,提出建立"GAUSS+半椭球"热源模型。将建立的网格模型和热源模型导入的有限元软件数值模拟激光焊接接林业机器人的7A52高强度铝合金框架焊缝温度场分布、温度变化率、物态转变等,并结合不同温度下材料的导热性能、比热容函数、焓变规律等分析数值仿真结果,得出激光能量输入、焊缝温度场变化及材料物态转变之间的作用机理。     

液态食品连续欧姆加热的数值模拟

为研究液态食品欧姆加热过程的温度场和速度场分布,实验采用有限元数值计算的方法,对圆柱状加热室中自来水和豆浆的连续欧姆加热过程进行三维稳态数值模拟,分析不同截面加热室速度场和温度场,以及不同流速对加热室的温度分布的影响。加热室中心温度模拟计算结果与参考文献值对比,自来水和豆浆的误差分别为2.32℃和2.65℃,数值模拟很好地预测了自来水和豆浆加热过程中的速度场和温度场。     

磨辊轴承热力学有限元分析

采用Ansys有限元分析软件,以一定角速度,对磨辊圆柱滚子轴承的圆柱滚子所受面载荷从最大到零进行摩擦生热分析,得出滚体及轴承外滚道变压力载荷下的温度场分布云图及等效应力分布云图。通过Ansys软件所仿真的温度场云图及等效应力分布云图比较和分析,可知温度最高部分发生在滚体及轴承外圈的接触面,最大等效应力发生在圆柱滚子在受外界最大面载荷时滚子与轴承内表面接触部位。     

储粮压力对玉米粮堆温度场影响的实验与模拟研究

粮堆温度场的分布受储粮压力变化的影响较大。利用自制粮堆实验装置进行了三种不同储粮压力下玉米粮堆静态储藏实验。通过在两壁面提供恒定的温度梯度,竖向方向施加不同压力构建出粮仓内多因子实验环境。根据测点数据拟合出了不同时刻温度分布云图,以及不同储粮压力下温度场变化趋势,得出储粮压力对玉米粮堆温度场的影响规律。并采用COMSOL软件对不同工况下温度场的分布进行数值模拟,模拟结果验证了随着储粮压力增大,粮堆内热量传递也变缓慢,达到稳态时的温度也越低。     

高压脉冲电场处理室多物理场仿真研究

高压脉冲电场杀菌技术是一种新型的高效非热杀菌技术。高压脉冲电场处理室是杀菌处理的关键部件,其结构形式决定了处理室内部电场分布、温度场分布、流场分布,并影响杀菌处理的效果,同时电场强度和温度分布影响被处理食品的口味。以不同结构共场杀菌处理室为研究对象,利用COMSOL Multiphysics软件对共场杀菌处理室内部电场分布、温度场分布、流场分布对处理参数均匀性的影响进行了仿真。仿真结果表明,绝缘体无内嵌的处理室电场强度分布不均匀,对绝缘体倒椭圆角后的处理室可有效改善电场及流场分布,进而有效降低局部温升,改善处理效果。     

进风口高度对食品立库气流和温度的影响

为探究进风口高度对食品立库气流和温度的影响,采用计算流体力学的方法,对自动化立库不同进风口高度下的速度场和温度场进行数值模拟,并应用不均匀系数与计算云图面积等方法对其进行对比分析.结果表明:顶部12台900型负压风机抽风条件下,进风口高度位于14.70?m时,气流分布和温度分布能同时满足仓库食品存储温度要求和人员作业风...     

基于三场耦合的脉冲电场杀菌系统的工作过程仿真

脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)杀菌是将脉冲电压施加到处理室的两极,产生电场对食品物料进行杀菌的过程,在整个过程中,处理室中的电场强度与温度分布是影响系统杀菌效果以及食品质量的两个关键因素。作者在建立同场处理室的三维模型的基础上,根据电场、流场、温度场理论,建立了脉冲电场杀菌系统三场耦合的数学模型,模拟在脉冲电压V、脉宽τ、频率f、流速υ和温度T等条件下,NaCl溶液的流体特性、温度分布以及处理室中的电场分布,得出了同场处理室几何尺寸与温度和电场分布的关系,为优化处理室结构,改善杀菌效果提供重要依据。     

考虑接触热阻效应的车床温度场分布仿真分析

在零件生产中,车床加工精度直接影响零件的精度,而在影响车床加工精度的因素中,由于加工过程中温度变化而产生的主轴热变形是其中一个主要的原始误差。本研究通过对45钢与大理石试件接触以及45钢与铸铁HT250接触的热传导温度场进行实验测试,得到了相应的瞬态以及稳态温度场分布数据。基于对不同材料接触时稳态温度的数据分析,分别计算了在不同载荷作用下相应的接触热阻。将实验所得的经验关系式代入Ansys软件对车床受到主轴箱中齿轮传动产生热量作用下的温度场进行仿真分析。同时以大理石材料的机床床身为例,分析床身材料的变化对车床温度场的影响。通过分析,说明了大理石材料机床床身相对于铸铁材料机床床身,其机床主轴箱以及床身可能产生的温度场分布变化。研究结果将为高精度车床设计提供建设性的参考意见。     

自然对流-多向加热沙疗系统的传热特性研究

对沙疗室传热系统的传热效果和沙体层的温度分布情况,按照现有的最佳加热系统自然对流-多向加热采用标准k-ε湍流模型建立大型和小型两种规格尺寸的三维物理模型,并按照基础实验数据与模拟结果,不同边界条件基础下对系统的温度场、速度场进行数值模拟和数据对比。经过研究得出了自然对流-多向加热对大型沙疗室加热系统的传热效率无明显的高,沙体层垂直温度分布较均匀,以及强迫对流对多向加热的系统温度变化没有明显影响。以此大型沙疗室无法达到温度分布更为均匀等原因,将沙疗室的布置改成为由沙疗床组成的治疗场所,通过对比分析得知了沙疗床对沙疗的过程和传热效率带有所提高。     

气隙放电实验的板电极电场仿真分析

高电压下气体放电特性与电场分布特性有关,电极板的形状影响电场分布。在ANSYS软件中,建立电极板的模型,通过有限元分析法计算电场,分析对比不同形状的电极板的电场分布情况,仿真结果表明:圆弧半径为25mm的电极板电场分布较为均匀,可以替代圆形电极板进行尖-板气隙气体放电实验,为高压实验研究提供参考。     

布铗的热-结构耦合ANSYS分析

为解决布铗因夹持效果差导致的失效问题,提高布铗的使用寿命,对布铗的结构形式和材料性能进行研究。分析布铗的工作原理,建立布铗有限元模型,根据布铗的工作情况,确定布铗所受热载荷和约束,利用ansys软件,对布铗进行热－ 结构耦合分析,得出布铗的瞬时温度场分布和应力场分布。对销轴与刀铗不同的轴孔配合方式以及不同的主体材料下的有限元模型仿真,得到布铗的刀刃热变形、刀刃热膨胀量差值、刀刃与底板间隙形状以及轴孔热应力值,分析其对布铗的夹持效果和使用寿命的影响,得出轴孔间隙配合优于过盈配合,并为主体材料的选择、刀刃底面形状的修磨提供参考。     

一种投影仪吊箱的温度场分析

温度场与流场的优化是投影仪吊箱设计中的重要问题,但优化研究既不能仅仅依靠简单的数理方程,也不能完全依赖于实验,因为实验过程中时仪器的存在会破坏流场和温度场的分布。本文采用模拟分析的方法对投影仪吊箱内温度场分布进行研究,在合理的假设条件下,建立投影仪吊箱温度场的数学模型,利用有限元分析软件Ansys计算了在投影仪工作时的吊箱的温度场,模拟了箱体内温度分布规律及变化趋势,从而可以根据结论进一步优化设计箱体散热系统,达到提高投影仪稳定性及延长使用寿命的目的。     

PE埋地管道气密性试验过程中瞬态温度场的数值模拟

建立了气密性试验过程中PE埋地管道的传热模型,采用有限元软件数值模拟方法,对埋地管道和土壤系统的温度场分布进行了瞬态数值模拟分析。比较了不同管内介质温度对周围温度场的影响。结果表明,在气密性试验开始时,管内气体温度急剧下降,30 min后管内外温度基本达到平衡,管内气体温度保持恒定;随着管内气体温度升高,管内外温度达到平衡所需要的时间增加,且土壤受管内气体温度影响范围增大。     

高压脉冲电场杀菌多物理场特性研究

高压脉冲电场(pulsed electric fields,PEF)杀菌技术是当今备受关注的非热杀菌技术之一。处理室作为高压脉冲电场的重要组成单元,其主要功能是利用强电场力作用,在食品物料通过处理室时,使其中微生物的细胞结构在极短时间内遭到破坏,菌体死亡,从而达到杀菌效果。处理室中电场强度和温度分布是影响系统杀菌效果和食品质量的主要因素,通过对处理室内流体动力学与电场和温度场的耦合数值模拟对其进行有效解析。数值模拟的主要目的是优化处理室的几何结构,进而改善电场强度和温度分布的均匀性,从而避免局部食品物料的过处理、欠处理以及介质击穿等现象。文章总结数值模拟方法在高压脉冲电场性能研究中的应用,重点分析说明数值模拟方法在处理室内流体动力学、电场强度和温度场等方面的研究,并对该方法在高压脉冲电场应用中的进一步研究进行展望。     

干燥烧结装置内温度场的试验分析

为了得到干燥烧结装置的温度场情况,采用PID温度控制仪控制温度场中心位置温度恒定的方法,运用计算机VB程序与温度采集模块串口通信的方式,对温度场的其他各点进行数据采集。利用MATLAB软件对采集数据进行处理,获得试验条件下干燥烧结装置的温度场直观分布情况,试验在不同控制方式下温度场的分布情况。结果表明:分段控制电加热系统有利于温度场的稳定。     

枸杞烘干箱温度场优化及仿真

目的：提高枸杞干制品品质。方法：采用标准Realizable k-ε湍流模型进行理论分析，利用Fluent软件仿真运算并结合实验验证，探究烘干室换热温度场分布规律，并对换热参数进行优化。以温度均匀性系数以及温度分布云图为评价标准，分析换热板入口流速、换热板流道宽度、换热板流道高度、换热板间距对烘干箱温度场均匀性的影响。结果：对烘干室结构参数进行优化后，温度云图显示出的高温区面积大且比较集中，两端和中间的温度梯度小。优化后的温度标准偏差比优化前降低了0.64%,模拟值与试验值的整体趋势大体相同，其误差值为2.56%。结论：枸杞烘干温度分布均匀性最佳的工艺条件为热水入口流速0.18 m/s，流道高度22 mm，流道宽度35 mm，换热板间距85 mm。     

保温材料对保温箱内温度场的影响

通过构建保温箱基本模型,运用有限元法及Fluent进行热流耦合分析,得到保温箱内温度场,并通过实验进行验证。选取3种常见保温材料[挤塑聚苯乙烯(XPS)、发泡聚氨酯(EPU)与真空隔热板(VIP)],通过模拟仿真研究不同材质保温箱内温度场分布规律。结果表明:保温箱使用的保温材料不同,内部温度场有较大的差异性,其中VIP保温箱内温度最接近蓄冷剂相变温度值,且温度场分布最均匀; 3种材料都具有较好的阻热性能,其中VIP的阻热性能最好,在保温箱内相同位置的温度比EPU和XPS要低。     

预热炉内芯棒加热温度场的数值计算

芯棒预热炉的作用在于把芯棒从常温加热到适合轧制的温度。芯棒经过预热炉的加热达到一定的温度以后就可以对钢坯进行轧制,它可以轧制出不同规格的无缝钢管。本文以包钢无缝厂中的159连轧管机组的芯棒预热炉为原型,以芯棒的温度分布为研究内容。建立了芯棒加热的数学模型,得到了炉内芯棒横截面温度场的详细分布。对芯棒所建立的数学模型,用有限差分法对数学模型进行离散化,最后通过模拟计算得到预热炉内任一时刻、任一位置芯棒的温度分布,芯棒表面温度、断面温差及在炉总时间。为生产部门提供优化的热工参数,确定一个优化的加热制度,达到提高加热效率和降低能耗的目的。     

蒸发器异型管板有限元分析及优化设计

针对某异型管板蒸发器无设计标准可依,工程设计中管板较厚的问题,对该蒸发器管板的稳态温度场、机械场和热应力场进行三维有限元分析.分析结果表明,温度对蒸发器异型管板的应力强度影响较大,对现有管板工程设计进行优化.     

600MW超超临界汽轮机调节级喷嘴叶栅温度场分析

喷嘴调节方式相对于节流调节会导致主要部件温度梯度较大,超超临界汽轮机调节级承担着较大的焓降,温度梯度更大,会引起高压缸各级相当大的热应力和热变形,致使机组寿命损耗。本文以某600MW超超临界汽轮机为例,建立了调节级喷嘴叶栅的有限元分析模型,得到了变工况下温度场分布规律;模拟出整个调节级进汽室、喷嘴叶栅的温度分布图,了解叶片最高温的部分,为研究喷嘴组、叶片和转子热应力的分析提供了理论基础,并为机组的启动优化提供了参考。